CN109844226A - 具有密封元件的缆索锚固装置、包括该锚固装置的预应力系统及用于安装和张紧带护套的细长元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种缆索锚固装置，其包括：至少一个轴向通道（6），其用于容纳具有带护套部分（5a）和无护套端部部分（5b）的细长元件（5），其中，所述通道（6）处于第一通道端（3）和第二通道端（1）之间，所述第一通道端（3）靠近所述细长元件的延伸部分，所述第二通道端（1）配备有固定装置（12）；处于所述通道（6）中的密封元件（26）；止动元件（9），其具有面向所述密封元件（26）的端部，所述端部限定肩部（9a），使得所述细长元件（5）在所述通道（6）中相对于所述止动元件（9）的轴向移位可以直到所述带护套部分（5a）的端部抵靠所述肩部（9a）邻接，从而产生所述细长元件（5）在所述通道（6）中的邻接位置。

Description

具有密封元件的缆索锚固装置、包括该锚固装置的预应力系 统及用于安装和张紧带护套的细长元件的方法
技术领域
本发明涉及缆索锚固装置（cable anchorage）的领域，该缆索锚固装置例如可被用于锚固设计成张紧的纵向结构元件，例如线、绳索、股线（strand）、钢筋束（tendon）、拉索（stay）或缆索等。特别地，但非排他地，本发明涉及用于这样的锚固装置中的各个缆索股线的单独的密封装置。
背景技术
为了说明本发明的优点，将参考使用（外部）后张（或PT）缆索来预加应力的应用。然而，应当理解的是，该应用不是限制性的，并且本发明的基本原理可以应用于任何类型的张紧缆索或类似元件，例如用于在桥、建筑物、屋顶、桅杆、塔或类似结构中承载拉力的线、绳索、股线和钢筋束等。
作为根据本发明的锚固装置的可能应用，所述细长元件是外部后张（或PT）缆索，其通常被用于建筑物和停车结构用的桥主梁、板和梁。每根缆索通常由单股钢筋束（monostrand tendon）形成，该单股钢筋束由七线股线（seven-wire strand）构成，该七线股线涂有腐蚀抑制油脂或蜡并包裹在挤压塑料保护套中。
此外，根据本发明的锚固装置也可以用于例如特别用于支撑桥面板的拉索（staycable），并且通常可以在固定到桥的塔的上部锚固装置和固定到桥面板的下部锚固装置之间保持张紧。
缆索可包括数十根或大量股线，其中每个股线包括多根（例如7根）钢丝。每根股线通常被单独地保持在每个锚固装置中，该锚固装置可以使用例如安置在锚块中的锥形孔中的逐渐变细的锥形楔来固定股线。可以使用液压千斤顶来从缆索端部中的任一个端部执行股线的张紧。通常定期监测各股线的状况以检测任何腐蚀或机械劣化。如果在特定股线中发现这样的劣化，则可以将其放松（de-tension），从缆索移除，用新股线更换并且将该新股线张紧。如果进行这样的更换操作，则必须极为小心以确保再次密封该新股线以防止水分进入。
使用张紧缆索的外部后张系统（PT系统）的另一非限制性应用涉及混凝土风塔，其中张紧的拉索是竖直的或略微倾斜的。在这种情况下，一旦结构浇筑混凝土就安装缆索，并且该缆索允许将竖直的预应力传递到处于钢筋束的最下端处的塔的基座。
在来自相同申请人的专利申请WO2014191568中已经提出，为每根股线设置单独的密封装置，使得可以更换和重新密封单独的股线和相应的单独的密封元件，而不影响其他股线的密封。所提出的锚固装置使用分立的密封元件，这些密封元件各自在容纳股线的通道的凹陷区域中保持就位。该凹陷区域保证密封元件沿股线通道保持在正确的位置。当通过该锚固装置更换股线时，在移除旧股线并插入新股线时，必须小心地放置新股线，使得新股线在其带护套部分上而非在其无护套部分上被密封元件围绕。在张紧之后，可以通过将油脂或蜡或凝胶注入到锚固装置内的股线的无护套部分周围的腔中来保护缆索的暴露端。在这样的现有技术中，在没有精确地预先沿新股线的相当精确的长度移除护套部分的情况下，无法容易地更换股线，这意味着在安装和安装后控制期间的特定步骤。此外，这样的缆索锚固装置还需要足够的锚固长度，以便在将股线端部锁定在锚固装置中之后，即使在考虑到所有的安装公差、热效应和蠕变时，股线的带护套部分也在应力操作结束时以及在股线的整个进一步的寿命期间突出超过密封元件。虽然尽管股线的钢丝与股线的塑料护套之间的热膨胀系数不同，根据Standard XP A35-037-1条款3.2.2（类型SC）使用粘附保护和带护套的股线允许控制由于热效应或蠕变引起的线和护套之间的残余运动，但在考虑典型的操作热范围、即大约-20℃直到+40℃时，在安装期间仍然需要为缆索长度的公差留出相当大的余量（allowance）。在一些布置结构中，所需的最小长度使得锚固装置比可容易地容纳在结构中的锚固装置更大且更重，并且使得安装过程更加困难。
US 8 065 845涉及具有一对楔形物的另一锚固结构，其与钢筋束的无护套部分接合，而护套锁围绕护套与该对楔形物相邻定位。从护套锁的内壁径向向内延伸的一些锁定肋接合护套以便锁定钢筋束。围绕钢筋束的带护套部分放置的密封件以液密方式封闭形成在锚固构件中的腔的端部（喇叭形部），并且该锚固构件包含锚固结构。该密封件具有特殊形状，其中，其第一端容纳护套锁的末端，并且其第二端径向向内延伸，用于液密密封。这种布置结构没有提供可以容易且安全地安装或更换钢筋束和密封件二者的解决方案。
本发明的一个目的在于克服现有技术的锚固装置的该缺点和/或其他缺点。其中，本发明的一个目的在于提供一种易于组装和/或安装的缆索锚固装置，以便获得密封件在股线的带护套部分周围的安全定位，以及安全的密封效果。特别地，本发明旨在提供可以缩短锚固长度的锚固装置和方法。
发明内容
根据本发明，这些目的借助于根据权利要求1的缆索锚固装置来实现。
利用这样的布置结构，在加应力、即在通道内牵拉股线期间护套端部的端部位置通过使护套端部抵靠止动元件的肩部邻接而精确地获知。这提供了安全、快速和可靠的牵拉操作，而与在剥离期间和在股线的安装期间对股线的无护套部分的长度的精确控制无关。
在本文中，股线是在带护套股线（该护套通常是塑料护套，特别是PE护套）意义上的单股线。更一般而言，本发明涉及包括芯和护套的任何细长元件。优选地，所述细长元件是钢筋束，其包括放置在护套中的股线。
优选地，所述凹陷区域的容积被制成使得在所述邻接位置，所述带护套部分的护套端部变形，以便形成至少部分地被所述密封元件围绕的径向向外突起，所述密封元件由此被所述变形的护套端部径向向外压缩，由此所述变形的护套端部被机械地锚固在所述轴向通道中的所述凹陷区域内。
此外，止动元件在其肩部位置处设置刚性端部，护套端部邻接在该刚性端部上，并且在进一步牵拉股线时，允许护套的端部部分折皱。带护套部分的护套端部的这种变形形成膨出，该膨出增强了密封性能。作为令人惊讶的效果，通过高度压缩的密封元件和高度压缩的护套部分的组合，护套的端部部分的这种向外膨出变形在护套的变形的端部部分和锚固装置的凹陷区域之间产生主要的固定或锁定功能。
此外，该锁定功能高度限制了锁定到凹陷区域的护套端部和锁定到固定装置的线之间的热相对运动。这种状况允许相对于现有技术的锚固装置缩短锚固装置的长度。除了成本降低之外，短的锚固装置长度还允许为这样的缆索锚固装置配备在缆索的端部处具有减小的可用空间的一些结构。
在如权利要求15所限定的用于安装和张紧带护套的细长元件的根据本发明的方法中，所述细长元件具有带护套的延伸部分、第一无护套端部部分和第二无护套端部部分，所述带护套的细长元件包括护套，所述护套具有与所述第一无护套端部部分相邻的第一护套端部和与所述第二无护套端部部分相邻的第二护套端部，所述方法包括以下步骤：
- 为至少所述第二无护套端部部分设置轴向通道，所述轴向通道在第一通道端和第二通道端之间延伸，所述第一通道端靠近所述细长元件的所述延伸部分，所述轴向通道配备有密封元件并且配备有放置在所述密封元件和所述第二通道端之间的止动元件，
- 对于至少所述第二无护套端部部分，将所述无护套端部部分的末端引入所述第一通道端中，并且将所述无护套端部部分的所述末端轴向移位直到所述第二通道端，
- 相对于缆索锚固装置固定所述第一无护套端部部分的末端，
- 从所述第二通道端牵拉所述第二无护套端部部分的末端，至少直到所述护套端部部分的第二护套端部抵靠所述止动元件的肩部邻接，以便获得张紧的细长元件，以及
- 使所述张紧的细长元件的所述第二无护套端部部分的末端相对于所述第二通道端固定。
通过抵靠所述止动元件的肩部邻接，所述护套端部部分的第二护套端部自动地处于正确位置。通过从第二通道端进一步牵拉所述第二无护套端部部分的末端，可以产生如上所述并且将在下文中进一步详细描述的锁定功能。
附图说明
借助于作为示例给出并通过附图图示的实施例的描述，将更好地理解本发明，附图中：
图1以示意性剖视图示出了锚固在缆索锚固装置中的缆索；
图2以示意图形式示出了缆索锚固装置的前端视图的示例；
图3示出了在第一加应力步骤之后的根据本发明的锚固装置的示例的剖视图；
图4示出了在加应力之前图3的部分V的剖视图的放大部分；
图5示出了图3的部分V的剖视图的放大部分，即示出了在第一加应力步骤之后的该放大部分；
图6示出了在第二加应力步骤之后图3的部分V的剖视图的放大部分；
图7示出了用于本发明中的密封元件的示例的剖视图；
图8示出了用于本发明中的止动元件的示例的剖视图；
图9示出了一替代实施例的如图4中所示的视图；以及
图10示出了另一替代实施例的如图4中所示的视图。
具体实施方式
特此提供这些附图仅用于说明的目的。它们旨在帮助理解本发明的某些基本原理，并且它们不应被视为限制所寻求的保护范围。在不同附图中使用相同的附图标记的情况下，这些附图标记旨在表示相同或相应的特征。然而，使用不同的数字不一定表明它们所表示的特征之间的任何特定差异。
在本文中，“内径”和“外径”是与相应元件的径向尺寸相关的表达，“径向”方向与轴向或主方向正交。在该元件不具有圆形形状的情况下，表达“内径”和“外径”也适用，并且应被理解为相应元件的最大横向尺寸。
图1示出了操作中的缆索锚固装置的总体示意性剖视图。多个股线5穿过锚块11中的轴向通道6，并且通过例如锥形楔12的固定装置来保持就位。锚块11被保持在结构4（例如，风塔的桥面板或基底的一部分）中，该结构4将通过缆索来支撑或张紧。缆索的各股线5被示出为通过套环元件13聚集在一起，从那里它们继续前进到缆索的主延伸部分8。附图标记7表示缆索和锚固装置的主纵向轴线7。附图标记3表示靠近延伸部分8的作为锚固装置的出口端的第一端，而附图标记1表示远离缆索的延伸部分8的锚固装置的第二端。通道6在所述第一通道端3和所述第二通道端1之间延伸。优选地，通道6沿缆索锚固装置的整个长度延伸。
图2示出了从近端3观察并且省略了股线5的例如图1中所示的锚固装置的锚固装置的正视图。图2特别是图示了当锚固装置处于操作中时股线5所穿过的通道6的阵列布置结构的示例。在图2中，图示了43个股线通道6，但是也可以使用通道6和股线5的其他布置结构和数量。股线5被容纳在圆柱形通道6中，该圆柱形通道6穿过锚固装置的长度延伸，并且在锚固装置中保持尽可能彼此靠近，以便使每根股线5与缆索或锚固装置的主纵向轴线7的任何偏差的大小最小化。
图3至图6示出了根据本发明配备的应力端锚固装置或主动端锚固装置的示例。
该主动端锚固装置包括穿过锚块11（也称为锚头）形成的通道6，该锚块11例如可以是硬钢或适于承受缆索中的大轴向拉力的其他材料的块体。通过处于锚块11中的相应锥形孔口中的例如锥形楔12之类的固定装置，股线5在通道6中保持就位。图3示出了通道6如何延伸穿过锚固装置的应力端，该应力端是缆索的股线被张紧的缆索端部，即锚固装置的近端1。
支承板或分离垫片10允许锚固装置轴向抵靠例如桥面板之类的结构4的支承表面定位，该结构4将通过缆索来支撑和/或张紧。此外，在一个实施例中，端板20也被放置在锚块11和支承板10之间，以便容易地限定凹陷区域27，如下面进一步描述的。而且，在未示出的另一个实施例中，没有端板20。
除了被通道6占据的体积（并且由通道6的内壁限定），端板20在厚度上可以变化，并且可以装配有延伸构件，例如刚性过渡管等，其填充有足够硬的材料（未示出），例如混凝土或水泥浆或塑料材料等，该通道6穿过硬质材料。示例中所示的通道6是基本上直的，并且基本上彼此平行地延伸并延伸到缆索的主纵向方向，该主纵向方向也被称为轴向方向。
拉索股线5通常被护套包覆在例如聚乙烯（PE）之类的受保护的聚合物材料中，该护套5c可以在股线将被锚固的股线区域（无护套部分5b）中被移除。在图3至图5中，股线5的带护套部分5a通过没有任何交叉影线或填充而与剥离区域或无护套部分5b区分开，而无护套部分5a带有条纹以示出裸线5d。D1是带护套部分5a（带护套股线5）的外径，并且D2是无护套部分5b（裸股线5）的外径。
在股线5被插入到锚固通道6中之前，待锚固在锚固装置中的股线5在股线5的端部区域中被剥离其聚合物护套5c。这使得楔12随后可以直接夹到股线5的无护套部分5a的裸钢上，而不是夹到护套5c上。必须从每个股线5剥离足够的护套5c，使得一旦股线5被拉过锚块11的通道6并完全张紧，护套5c的端部就正确地定位在嵌入点（锚楔12夹持股线的位置）和支承板10之间的预定位置处，使得护套5c被密封元件26围绕，如下面进一步解释的。
如在图4至图6中可以更清楚地看到的，锚块11限定了形成通道6的一部分的其每个孔的扩大部分11a：孔的该扩大部分11a在锚块11的朝向所述端板20并且与之接触的面处形成凹陷区域。在该扩大部分11a中插入由刚性衬套形成的止动元件9。如图8中所示，该刚性衬套9是具有外径DT1和内径DT2的环形部分。换句话说，所述止动元件9优选地由放置在所述通道6内的衬套形成，并且所述肩部9a形成在该衬套的面向所述密封元件26的端面和通道6之间。该衬套优选地是刚性衬套，例如刚性塑料，例如聚丙烯（PP）、丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、聚甲醛（POM）。
作为对使用由衬套、即与锚块11分开的部分形成的止动元件9的替代方案，图9中所示的另一变型在于锚块11中的孔或通道6的端部部分9'的直径减小，从而形成通道6的一部分。在那种状况下，在通道6的这种局部变窄的情况下，没有由与锚块11分开的部分形成的止动元件：这里，通道6的变窄（其在图9中位于锚块11的面向密封元件26的一侧处）自身形成止动元件9。
如图10中所示，作为对使用由衬套形成的止动元件9的另一种可能的替代方案，所述止动元件9由放置在所述通道6内的管9''形成，该管9''也是与锚块11分开的部分，所述管9''向上延伸到固定装置（锥形楔12）。在那种状况下，所述肩部9a形成在管9''的面向所述密封元件26的端面和通道6之间。
在所有这些情况下，止动元件9都限定面向凹陷区域27的肩部9a。该肩部9a形成用于阻止护套5c的止动件，并且形成在衬套9的前侧处（或者形成在通道6的变窄处或管9''的前侧处）。如将结合图4至图6进一步详述的，一旦股线5被拉过锚块11的通道6并完全张紧，护套5c的端部就抵靠肩部9a定位，即位于止动元件9和密封元件26之间。
此外，止动元件9还具有内径DT2，该内径DT2在密封元件26的未压缩状态下小于密封元件26的外径DS1，使得密封元件26不能被推入到止动元件9中。密封元件26和止动元件9可被选择为使得密封元件26的内径DS2小于止动元件9的内径DT2，但是在任何情况下，密封元件26的内径DS2和止动元件9的内径二者都大于无护套部分5b（裸股线5）的外径D2。由于股线的剖面的外形不是完美的圆形，因此D2被定义为线图案（wire pattern）的圆形包络，即裸股线的圆形包络。
此外，如在图4、图5和图6中可以更清楚地看到的，端板20限定了环形或圆柱形的凹陷区域27，其与通道6纵向同轴，用于容纳并保持密封元件26。在这种构造中，该密封元件26防止水分从锚固装置的近（第一）端3进入锚固装置，并且防止从锚固装置的远端1引入到通道6中的任何填充物从锚固装置中向外泄漏。
如图7中所示，该密封元件26是环形部分，其在其未压缩状态下具有外径DS1、内径DS2和长度LS。优选地，接收所述密封元件26的所述凹陷区域27的外径DR小于或者灵敏地（sensitively）等于衬套9的外径DT1。所述凹陷区域27的长度、即沿轴向方向的延伸为LR。
优选地，包含密封元件26的所述凹陷区域27的容积小于或等于在所述细长元件5直到所述邻接位置的所述轴向移位期间移位的护套5c的体积的3倍加上所述未压缩的密封元件26的体积。即，以下等式适用：
π/4 X (LR) X ((DR)2 –(D2) 2) ≤ 3 X ( π/4 X (A1 X ((D1)2 –(D2) 2) + LS X((DS1)2 –(DS2) 2))。
而且，优选地，包含密封元件26的所述凹陷区域27的容积小于或等于在所述细长元件5直到所述邻接位置的所述轴向移位期间移位的护套5c的体积的1.5倍加上所述未压缩的密封元件26的体积。即，以下等式适用：
π/4 X (LR) X ((DR)2 –(D2) 2) ≤ 1.5 X ( π/4 X (A1 X ((D1)2 –(D2) 2) + LS X((DS1)2 –(DS2) 2))。
如在图4、图5和图6上可见的，接收所述密封元件26的所述凹陷区域27和接收所述止动元件9的所述区域11a在通道6中彼此纵向相邻，使得在所述细长元件5在通道6中朝向锚固装置的远端1的轴向移位期间（参见图5和图6的上部处的大箭头），所述密封元件26可以被置于邻接所述止动元件9的纵向位置。其中密封元件26邻接肩部9a的如图5和图6中所示的密封元件26的该纵向位置对应于密封件的预定轴向位置，该预定轴向位置通过根据本发明的缆索锚固装置的布置结构可以容易地获得。优选地，所述密封元件26与所述肩部9a同轴。
此外，优选地，所述凹陷区域27的容积被制成使得在护套抵靠肩部9a的邻接位置（参见图6），带护套部分5a的端部变形，以便形成至少部分地被密封元件26围绕的径向向外突起5e，该密封元件26由此被所述变形的护套端部5e径向向外压缩，由此所述变形的护套端部5e被机械地锚固在所述轴向通道6中的凹陷区域27内。换句话说，密封元件26紧接地布置在衬套9之前：护套5的端部位置通过其抵靠衬套9的邻接限定。
在图10中所示的变型中，没有端板20：在那种状况下，锚块11沿向锚固装置的第一端3（图10的底部部分）的方向进一步轴向延伸，并且限定凹陷区域27。该变型也适用于图4至图6的实施例，即锚块11与图4-6和图9中所示的端板20形成单件部分。当没有端板20的该变型被应用于图4-6的实施例时，这意味着孔的扩大部分11a在锚块（通道6的端部部分）中形成凹陷区域，除了止动元件9外，该凹陷区域还接收密封元件26。
在一种未示出的变型中，具有管9''的图10的实施例还包含形成与锚块11分开的部件的端板，该端板将对应于从肩部9a的轴向位置开始的图10的锚块11的底部部分。
优选地，所述钢筋束包括放置在护套5c中的裸股线。
优选地，所述护套5c被粘附到裸股线的外表面，以便将在-20℃至+40℃的典型使用温度范围内的热效应下的所述护套5c和裸股线之间的相对运动限于小于L/2000，其中L是带护套股线部分（5a）的长度。例如，所述护套5c通过几何互锁而粘附到裸股线的异形（profiled）外表面。换句话说，这意味着护套5c与股线的粘附阻止了它们的相对运动，直到达到规定的最小力，如Standard XP A35-037-3:2003的7.5.3.4中进一步解释的那样。
优选地，当根据Standard XP A35-037-1条款D3（类型SC）在300mm长的护套样品上确定时，护套5c具有1000N的最小摩擦阻力以防止在股线5上滑动。
这三个定义对应于一种类型的带护套股线，其被称为粘附保护和带护套的股线5，并且还可以被定义为“紧密挤压的单股线”。这种类型的带护套股线例如通过将护套直接挤压在裸股线周围而获得，在这种类型的带护套股线的情况下，在裸股线和护套5c之间没有运动，更确切地说没有自由运动，该运动由于裸股线和护套5c的热膨胀系数的差异例如将是大约18/2000，即对于2000mm长度的带护套股线部分为18mm，这是基于每摄氏度15.10-5的PE护套的热系数。
如图4至图6上所示，利用这样的布置结构，当从缆索的远端1牵拉股线自由端时，护套端部进入到密封元件26中，并且随后，在图5中可见的第一步骤中邻接肩部9a，该第一步骤对应于缆索的第一牵拉长度A1，该第一牵拉长度A1等于或大于凹陷区域27的长度LR。该第一牵拉长度A1还对应于护套端部和肩部9a之间的初始距离（参见图4）。因此，图5的状况示出了股线5在通道6中的邻接位置，而护套5c的端部没有变形或膨出。
然后，在牵拉操作的第二步骤期间，其中总牵拉长度为A2（参见图6），护套5c围绕线5d折皱，以便形成具有径向向外突起的变形的护套端部5e，该突起具有平均外径D1'。换句话说，在第二护套端部折皱之后，所述第二无护套端部部分5b的末端的所述牵拉步骤停止，由此所述第二护套端部的末端抵靠所述肩部9a被轴向压缩。
此外，优选地，在第二护套端部折皱之后，所述第二无护套端部部分的末端的所述牵拉步骤停止，由此第二护套端部的径向扩大产生密封元件26的向外径向延伸部5e和在凹陷区域27的位置处通道6的内壁29对密封元件26的向内径向压力。
该径向向外突起被抵靠密封元件压缩，从而形成如图6上可见的压缩的密封元件26'。该压缩的密封元件26'具有外径DR、大于初始内径DS2的内径D1'（对应于变形的护套端部26'的平均外径D1'）和长度LS'。这种状况允许密封元件26的附加压缩，并且因此，增强了锚固装置的密封特性。此外，护套还被膨出和压缩，这避免了在温度变化期间或由于材料蠕变导致的护套在通道中的任何残余移位：这即使在锚固装置短的情况下也避免了护套从密封区域中出来。
如附图中所示，如本文中所述的缆索锚固装置优选地应用于预应力系统，其中它包括多个轴向通道6，每个通道6用于单独地容纳具有带护套部分5a和无护套部分5b的缆索的股线5，并且对于每个轴向通道6包括密封元件26、用于容纳密封元件26的环形或圆柱形的凹陷区域27以及止动元件9。
应力端锚固装置通常位于缆索的更易接近的端部处，在那里可以例如通过液压千斤顶将股线拉过锚固装置，直到股线被单独地加应力到所需的张紧程度。
为了确保带护套部分5a在锚固装置的最终构造中在密封元件26的通路内突出，足够的是，确保最初无护套的部分5b短于肩部9a与锚固装置的后部面（第二端1）、即锚块11的自由端之间的距离，加上留下从锚块11的自由端突出的股线的任何所需的初始过量长度，以允许通过液压千斤顶来夹持股线。在加应力期间对股线5的任何附加牵拉将导致护套5c在抵靠肩部9a邻接时的折皱。
利用根据本发明的锚固布置结构，大大减小了主动端锚固装置的典型长度。例如，现有技术的主动端锚固装置的典型长度范围为从密封元件26到锚固装置的第二端1、即锚块11的自由端的500mm至1000mm，而根据本发明的主动端锚固装置具有范围从50mm至300mm的典型长度。
一旦带护套股线5被装配在主动端锚固装置中，重要的就是保护股线5的裸露部分5b免受大气水分的腐蚀作用。为此原因，密封元件26在弹性压缩下被装配在通道6的内表面和股线5的护套5c的外表面之间的减小的空间27'中。该减小的空间27'对应于围绕护套5c的凹陷区域27的环形部分，该环形部分由于变形的护套端部5e的较大径向延伸而具有减小的厚度，即减小的内径。
形成填充材料的保护性的蜡、油脂、聚合物或其他保护性物质也可以被注入或以其他方式引入到空间51中，该空间51在股线5和通道6的壁之间径向限定，并且从锚块11的自由端直到止动元件9（9'或9''）轴向限定（即，如图3、图4至图6、图9和图10的上部中所示）。该填充材料可以沿该空间51的整个轴向延伸部存在，或者仅沿该空间51的轴向延伸部的有限部分存在。优选地，该填充材料存在于该空间51中直到止动元件9（9'或9''）。利用这样的填充材料，密封元件26还可以用作阻挡水分进入到腔51中的屏障，同时将填充材料保持在腔51（未示出）内。
即使未示出，根据本发明的缆索锚固装置也适用于“被动端”锚固装置，其也称为“死端”锚固装置。这样的被动端锚固装置仅用于当股线5处于张力下时并且还当股线5从缆索的另一端、即应力端被张紧时保持股线5的端部。现有技术的这种被动端锚固装置与主动端锚固装置的不同之处在于，该锚固装置可以显著短于主动端锚固装置，这是因为对于主动端锚固装置，当股线被张紧时，不需要通过锚固装置适应股线的轴向运动以及股线尺寸的相关公差。股线被简单地推入到锚固装置中，直到护套抵靠止动元件的肩部9a邻接：这将对应于如图5中所示的第一牵拉步骤的结束。
利用根据本发明布置的锚固装置，主动端锚固装置的缆索锚固装置的长度减小并且处于与现有技术的被动端锚固装置相同的范围内。
在一个实施例中，根据本发明的锚固装置仅用于缆索的被动端锚固，而不用于相同缆索的主动端锚固。
在另一个实施例中，根据本发明的锚固装置仅用于缆索的主动端锚固，而不用于相同缆索的被动端锚固。
在又一个实施例中，根据本发明的锚固装置用于缆索的两端，即被动端锚固和主动端锚固。
更一般而言，本发明还涉及一种预应力系统，其包括：形成所述细长元件5的至少一个钢筋束，所述钢筋束在其两端处具有无护套部分5b；以及用于在所述钢筋束的两个端部部分的张力下固定的两个缆索锚固装置，其中，所述两个缆索锚固装置中的至少一个是如上所述的根据本发明的缆索锚固装置。所述两个缆索锚固装置中的另一个也可以是如上所述的根据本发明的缆索锚固装置或任何其他类型的缆索锚固装置。
本申请还涉及风塔（即，风力涡轮机的支撑桅杆），其包括底部部分和顶部部分，并且在所述底部部分和所述顶部部分之间，包括如上所述的至少一个预应力系统。
对于风塔的竖直缆索，存在如下风险，即：在使得腐蚀保护性股线填充物质更加液态的塔内的温暖或炎热环境中，填充物质泄漏，尤其是在缆索的动态运动下泄漏。利用根据本发明的锚固装置的改进的密封性能，更好地防止了风塔底端处的腐蚀保护产品泄漏。此外，如先前提到的，这样的锚固装置在裸股线和其护套之间以及在股线和配备有密封元件26的通道部分之间产生更好的机械固定。
根据一个实施例，所述密封元件26可弹性变形为压缩状态，在该压缩状态下，它具有小于或等于所述第二通道端1和所述密封元件26之间的通道6的内壁29的所有直径的径向外部尺寸，并且密封元件26以可移除的方式布置在凹陷区域27中。这种设置使得能够通过如下方法在维护或控制操作期间重新安装或检查相应的股线，即：其中，在具有可靠的相对位置的情况下，股线和密封元件二者都能够以简单的方式更换。与密封件26类似，在更换密封件26之后，通过从远端1注入，可以在空间51中容易地更换可选的填充材料。
附图上使用的附图标记
1 锚固装置的第二（远）端（远离延伸部分）
2 锚固装置的主体
3 锚固装置的第一（近）端（延伸部分的出口端）
4 结构
5 股线
5a 股线的带护套部分
5b 股线的无护套部分
5c 护套
5d 线
5e 具有径向向外突起的变形的护套端部
D1 带护套部分5a（带护套股线5）的外径
D2 无护套部分5b（裸股线5）的外径
6 锚固通道
7 缆索的主纵向轴线
8 缆索的主延伸部分
9 止动元件（衬套）
9’ 止动元件（通道6的变窄部）
9’’ 止动元件（管）
9a 肩部
DT1 止动元件的外径
DT2 止动元件的内径
9a 肩部
10 调整环或分离垫片
11 锚块
11a 孔的扩大部分
12 锥形楔
13 套环元件
20 端板
26 密封元件
DS1 处于其未压缩状态的密封元件的外径
DS2 处于其未压缩状态的密封元件的内径
LS 处于其未压缩状态的密封元件的长度
LS’ 处于其压缩状态的密封元件的长度
26’ 压缩的密封元件
D1’ 压缩的密封元件的平均外径D1'
27 凹陷区域
27’ 减小的空间
LR 凹陷区域的长度
DR 所述凹陷区域的外径
29 内壁
A1 直到邻接的牵拉长度（第一牵拉长度）
A2 直到带护套端部5e变形的牵拉长度（第二牵拉长度）
51 空间。

Claims (15)

1. 缆索锚固装置，包括：
至少一个轴向通道（6），其用于容纳具有带护套部分（5a）和无护套端部部分（5b）的细长元件（5），其中，所述通道（6）在第一通道端（3）和第二通道端（1）之间延伸，所述第一通道端（3）靠近所述细长元件的延伸部分，所述第二通道端（1）配备有固定装置（12）；以及
密封元件（26），其可沿所述通道（6）的内壁（29）定位，以便当所述细长元件（5）处于所述通道（6）中时，在所述通道（6）的所述内壁（29）和所述细长元件（5）之间提供密封，所述密封元件（26）包括弹性材料；
所述通道（6）的所述内壁（29）包括环形或圆柱形的凹陷区域（27），用于容纳所述密封元件（26），以便在所述细长元件（5）在所述通道（6）中的轴向移位期间，将所述密封元件（26）保持在所述凹陷区域（27）内，
止动元件（9），其位于所述通道（6）中的处于所述第二通道端（1）和所述密封元件（26）之间的纵向位置处的区域（11a）中，所述止动元件（9）具有形成所述通道的所述内壁的一部分的径向内部面，其中，所述止动元件（9）的内径（DT2）小于处于所述密封元件（26）的未压缩状态（26）的所述密封元件（26）的外径（DS1），
所述缆索锚固装置的特征在于：
所述止动元件（9）具有面向所述密封元件（26）的端部，所述端部限定肩部（9a），
并且接收所述密封元件（26）和所述止动元件（9）的所述区域（11a、27）在所述通道（6）中彼此纵向相邻，使得在所述细长元件（5）的所述轴向移位期间，所述密封元件（26）能够被置于邻接所述止动元件（9）的纵向位置，其中所述密封元件（26）邻接所述肩部（9a），并且使得所述细长元件（5）相对于所述止动元件（9）的轴向移位可以直到所述细长元件（5）的所述带护套部分（5a）的端部抵靠所述肩部（9a）邻接，从而产生所述细长元件（5）在所述轴向通道（6）中的邻接位置。
2.根据权利要求1所述的缆索锚固装置，其特征在于，所述凹陷区域（27）的容积被制成使得在所述邻接位置，所述带护套部分（5a）的护套端部变形，以便形成至少部分地被所述密封元件（26）围绕的径向向外突起（5e），所述密封元件（26）由此被所述变形的护套端部（5e）径向向外压缩，由此所述变形的护套端部（5e）被机械地锚固在所述轴向通道（6）中的所述凹陷区域（27）内。
3.根据权利要求2所述的缆索锚固装置，其特征在于，包含所述密封元件（26）的所述凹陷区域（27）的容积小于或等于在所述细长元件（5）直到所述邻接位置的所述轴向移位期间移位的护套（5c）的体积的3倍加上所述未压缩的密封元件（26）的体积：
π/4 X (LR) X ((DR)2 –(D2) 2) ≤ 3 X ( π/4 X (A1 X ((D1)2 –(D2) 2) + LS X((DS1)2 –(DS2) 2))。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的缆索锚固装置，其特征在于，所述凹陷区域（27）与所述通道（6）纵向同轴。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的缆索锚固装置，其特征在于，所述肩部由所述通道（6）在所述止动元件（9）的位置处的变窄部（9'）形成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的缆索锚固装置，其特征在于，所述止动元件（9）由放置在所述通道（6）内的衬套形成，并且其中，所述肩部（9a）形成在所述衬套的面向所述密封元件（26）的端面和所述通道（6）之间。
7.根据前一权利要求所述的缆索锚固装置，其特征在于，接收所述密封元件（26）的所述凹陷区域（27）的外径（DR）灵敏地等于所述衬套（9）的外径（DT1）。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的缆索锚固装置，其特征在于，所述止动元件（9）由放置在所述通道（6）内的管（9''）形成，其中，所述管（9''）向上延伸到所述固定装置（12），并且其中，所述肩部（9a）形成在所述管（9''）的面向所述密封元件（26）的端面和所述通道（6）之间。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的缆索锚固装置，其特征在于，所述密封元件（26）可弹性变形为压缩状态，在所述压缩状态下，所述密封元件（26）具有小于或等于所述第二通道端（1）和所述密封元件（26）之间的所述通道（6）的所述内壁（29）的所有直径的径向外部尺寸，以及
所述密封元件（26）以可移除的方式布置在所述凹陷区域（27）中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的缆索锚固装置，其特征在于，其包括多个轴向通道（6），每个通道（6）用于单独地容纳具有带护套部分（5a）和无护套部分（5b）的缆索的股线（5），并且对于每个轴向通道（6）包括密封元件（26）、用于容纳所述密封元件（26）的环形或圆柱形的凹陷区域（27）以及止动元件（9）。
11.预应力系统，包括：形成所述细长元件（5）的至少一个钢筋束，所述钢筋束在其两端处具有无护套部分（5b）；以及用于在所述钢筋束的两个端部部分的张力下固定的两个缆索锚固装置，其中，所述两个缆索锚固装置中的至少一个是根据权利要求1至10中任一项所述的缆索锚固装置。
12.根据前一权利要求所述的预应力系统，其特征在于，所述钢筋束包括放置在护套（5c）中的裸股线，其中，所述护套（5c）被粘附到所述裸股线的外表面，以便将在-20℃至+40℃的典型使用温度范围内的热效应下的所述护套（5c）和裸股线之间的相对运动限于小于L/2000，其中L是带护套股线部分（5a）的长度。
13. 根据权利要求11或12所述的预应力系统，其特征在于，所述钢筋束包括放置在护套（5c）中的股线，其中，当根据Standard XP A35-037-1条款D3（类型SC）在300mm长的护套样品上确定时，所述护套（5c）具有1000N的最小摩擦阻力以防止在所述裸股线上滑动。
14.风塔，其包括底部部分和顶部部分，并且在所述底部部分和所述顶部部分之间包括至少一个根据权利要求12至13中任一项所述的预应力系统。
15.用于安装和张紧带护套的细长元件（5）的方法，所述细长元件（5）具有带护套的延伸部分（5a）、第一无护套端部部分（5b）和第二无护套端部部分（5b），所述带护套的细长元件（5）包括护套（5c），所述护套（5c）具有与所述第一无护套端部部分相邻的第一护套端部和与所述第二无护套端部部分相邻的第二护套端部，所述方法包括以下步骤：
- 为至少所述第二无护套端部部分（5b）设置轴向通道（6），所述轴向通道（6）在第一通道端（3）和第二通道端（1）之间延伸，所述第一通道端（3）靠近所述细长元件的所述延伸部分，所述轴向通道（6）配备有密封元件（26）并且配备有放置在所述密封元件（26）和所述第二通道端（1）之间的止动元件（9），密封元件（26）和止动元件（9）二者限定了用于所述细长元件的通路，其中，所述止动元件（9）的内径（DT2）小于处于所述密封元件（26）的未压缩状态（26）的所述密封元件（26）的外径（DS1），
- 对于至少所述第二无护套端部部分（5b），将所述无护套端部部分（5b）的末端引入所述第一通道端（3）中，并且将所述无护套端部部分（5b）的所述末端轴向移位到所述第二通道端（1），
- 相对于缆索锚固装置固定所述第一无护套端部部分（5b）的末端，
- 从所述第二通道端（1）牵拉所述第二无护套端部部分（5b）的末端，至少直到所述护套端部部分的第二护套端部抵靠所述止动元件（9）的肩部（9a）邻接，以便获得张紧的细长元件（5），从而产生所述细长元件（5）在所述轴向通道（6）中的邻接位置，以及
- 使所述张紧的细长元件（5）的所述第二无护套端部部分（5b）的末端相对于所述第二通道端（1）固定，
其中，所述肩部被限定在所述止动元件（9）的面向所述密封元件（26）的端部处，其中，接收所述密封元件（26）和所述止动元件（9）的区域（11a、27）在所述通道（6）中彼此纵向相邻，使得在所述牵拉步骤和所述细长元件（5）的轴向移位期间，所述密封元件（26）能够被置于邻接所述止动元件（9）的纵向位置，其中所述密封元件（26）邻接所述肩部（9a）。
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